輸電線路檢修中的安全保護(hù)措施分析

常紅燃

摘 要 通過電力局聯(lián)合進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)證試驗(yàn)的結(jié)果，指出接地線的布局直接影響工作人員所受的接觸電壓。現(xiàn)將他們的試驗(yàn)情況扼要介紹如下，以從中吸取經(jīng)驗(yàn)，正確指導(dǎo)現(xiàn)場工作人員貫徹安全保護(hù)措施。

關(guān)鍵詞 輸電線路 安全保護(hù)措施

中圖分類號：F407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

輸電線路檢修時(shí)線路工人在作業(yè)過程中的安全早已引起電力部門的重視。只有在停電線路上掛好接地線后才認(rèn)為該線路無來電可能而可以安全作業(yè)的觀念亦早已在線路工人中建立，然而在停電的輸電線路上實(shí)際作業(yè)中如果不正確使用現(xiàn)場個(gè)人安全接地線仍然會導(dǎo)致嚴(yán)重的觸電。

通過電力局聯(lián)合進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)證試驗(yàn)的結(jié)果，指出接地線的布局直接影響工作人員所受的接觸電壓?，F(xiàn)將他們的試驗(yàn)情況扼要介紹如下，以從中吸取經(jīng)驗(yàn)，正確指導(dǎo)現(xiàn)場工作人員貫徹安全保護(hù)措施。

1 國外輸電線路測試的線路情況

（1）美國亞利桑那州卡易它側(cè)的卡易它—新墨西哥州的彐浦洛克變電站的一條230kV線路，測試點(diǎn)離彐浦洛克變電站60km。塔頂上的兩根架空地線直接與塔體電氣聯(lián)接。測試點(diǎn)處的塔基接地電阻為6.6 。工作人員用的個(gè)人保護(hù)接地線為6m長的2/0AWG（相當(dāng)于截面為63.62mm2）銅軟膠線按測試要求掛接在桿塔導(dǎo)線上。

（2） 內(nèi)華達(dá)州波爾達(dá)市附近的梅特—柏金斯的一條500kV線路，測試點(diǎn)離梅特變電站2km。塔頂上的二根架空地線與塔體絕緣，設(shè)計(jì)成當(dāng)發(fā)生線對地故障時(shí)會對塔閃絡(luò)。測試點(diǎn)處的塔基接地電阻為8.1 。工作人員用的個(gè)人保護(hù)接地線為二根并聯(lián)的8m長的2/0AWG銅軟絞線按測試要求掛接在桿塔導(dǎo)線上。

2 4種現(xiàn)場測試布局

在單相、三相或相鄰塔上接地等不同布局下，當(dāng)線路一旦發(fā)生故障時(shí)，分別對桿塔上或地面上的工作人員的安全效果做了現(xiàn)場測試。具體分為以下4種測試布局：

（1）在工作桿塔兩側(cè)的相鄰桿塔的導(dǎo)線上接地，而工作桿塔的導(dǎo)線上不接地。

（2） 在工作桿塔兩側(cè)的相鄰桿塔的導(dǎo)線上接地，且在工作桿塔的工作相的導(dǎo)線上接地。

（3）只在工作桿塔的工作相的導(dǎo)線上接地。

（4）在工作桿塔的三相導(dǎo)線上接地。

3測試內(nèi)容

（1）個(gè)人保護(hù)接地線上流過的單相或三相故障電流值Ia（Ib，Ic）；

（2）架空地線上流過的故障電流值Iogw1，Iogw2（Iogw1=Iogw2）；

（3）塔腳流過的故障電流值If（If1=If2=If3=If4）；

（4）已接地相導(dǎo)線和桿塔鐵構(gòu)架間接觸電壓V1，V2，V3；

（5）工作人員工作的桿塔塔腳與地面間的接觸和轉(zhuǎn)移的接觸電壓值Vt1，Vt2，Vt3；

（6）工作相鄰桿塔的塔腳與地面間的接觸和轉(zhuǎn)移的接觸電壓值Vt11，Vt12，Vt13，Vt23。

4測試結(jié)果

附注：

（1）在線路（2）試驗(yàn)中，單相故障電流及引發(fā)的接觸電壓和轉(zhuǎn)移接觸電壓存在僅此/6周，故障電流斷開過程中所存在的電壓和電流在三相電流過零跳閘時(shí)在工作地點(diǎn)產(chǎn)生零序電流，故工作地點(diǎn)最終記錄的電流和電壓為峰值（表中帶P的數(shù)值）。

（2）卡易它-彐浦洛克線試驗(yàn)時(shí)做了單相送電的試驗(yàn)。梅特至柏金斯線做了三相送電的試驗(yàn)。

5測試結(jié)果值得注意的問題

5.1從卡易它-彐浦洛克線的測試中可注意到的問題

（1）雖然接觸電壓或轉(zhuǎn)移接觸電壓的值隨當(dāng)?shù)赝寥离娮杪什煌兴煌话愕纳舷拗狄膊粫^幾百伏。試驗(yàn)中不論在工作桿塔還是兩側(cè)桿塔，塔腳對地的接觸電壓或轉(zhuǎn)移接觸電壓都很高，其值達(dá)到500～1250 V，說明是很危險(xiǎn)而必須采取措施的。

（2）當(dāng)采用布局（2）、（3）抑或布局（4）方式接地，這時(shí)的導(dǎo)線對桿塔的接觸電壓為0.33 ～4.5 V，說明這樣的接地線布置是能保護(hù)工作人員安全的。

（3）采用只在工作桿塔兩側(cè)接地時(shí)，雖然這個(gè)試驗(yàn)中表明工作桿塔上工作相導(dǎo)線對接地的塔體間的接觸電壓為35 V，但比其它幾種方案的值大了一個(gè)數(shù)量級，很可能在較大系統(tǒng)中當(dāng)故障電流較大時(shí)會超過允許的75 V，因此不能認(rèn)為是恰當(dāng)?shù)陌踩胧?/p>

（4）不論是從工作桿塔導(dǎo)線上工作相接地還是三相同時(shí)接地都顯示故障電流通過架空地線分流了一部份至相鄰桿塔，減少了流經(jīng)工作桿塔塔腳的量，使接觸電壓降低了。

5.2從梅特—柏金斯線的測試中可注意到的問題

（1）當(dāng)只在工作桿塔工作相導(dǎo)線上接地時(shí)，塔基對地間的接觸電壓和轉(zhuǎn)移接觸電壓值都很高，甚至高達(dá)7380 V，因此不是恰當(dāng)?shù)陌踩胧?/p>

（2）在工作桿塔導(dǎo)線上三相接地時(shí)，塔基對地間的接觸電壓和轉(zhuǎn)移接觸電壓值保持在幾百伏的值，三相故障電流基本上抵消僅剩極小的零序電流。而當(dāng)近乎60 Hz的1/6周故障切斷時(shí)，即約0.003 s內(nèi)工作人員會受到高達(dá)17.1 kV峰值的接觸電壓和轉(zhuǎn)移接觸電壓。根據(jù)美國ANSI/IEEE標(biāo)準(zhǔn)第80號的規(guī)定，通電流的時(shí)間對50 Hz或60 Hz電流來說是以0.03～3.0 s考慮的，因此即使當(dāng)時(shí)峰值電壓較高，由于脈沖時(shí)間極短，只會引起工作人員有麻電的感覺。（考試大注冊安全工程師）。

（3） 測得的導(dǎo)線對桿塔間的接觸電壓分別為43.5 V或52.1 V。這個(gè)值大約為個(gè)人保護(hù)接地線上電阻性電壓降（14.1 V或17.3 V）的3倍，這是由于實(shí)際上在個(gè)人保護(hù)接地線與人體構(gòu)成的接地回路間還存在磁耦合，計(jì)算結(jié)果基本與實(shí)測結(jié)果相符，說明個(gè)人保護(hù)接地回路是一個(gè)阻抗回路而不是單純的電阻回路。

6試驗(yàn)結(jié)果對現(xiàn)場線路作業(yè)安全的提示

（1）不能忽視地面工作人員的安全。在萬一發(fā)生故障時(shí)，塔基與地間（包括與塔體連接作接地的工具設(shè)備）的接觸電壓和轉(zhuǎn)移接觸電壓是很高且危險(xiǎn)的。因此必須規(guī)定未經(jīng)同意進(jìn)入工作區(qū)的人員應(yīng)遠(yuǎn)離桿塔，或與桿塔接地連接的設(shè)備至少在3m以外。對配合作業(yè)的工作人員如可能接近或接觸桿塔或與桿塔接地連接的設(shè)備時(shí)必須站在絕緣墊上。由于從架空地線會分流故障電流至其它桿塔，從上述500 kV線路的測試中可以看出，甚至在接觸近十檔以外的桿塔時(shí)可能也會有危險(xiǎn)。因此也不能忽視在鄰近桿塔下地面工作人員的安全。

（2）雖然在工作桿塔的兩側(cè)桿塔導(dǎo)線上接地同時(shí)在工作桿塔上工作相接地是最安全的，但從只在工作桿塔上工作相接地或是三相都接地，對工作人員在桿塔上作業(yè)時(shí)都可有安全的保障，為在保證安全下提高工作效率，實(shí)際采用在工作桿塔上三相都接地是較為實(shí)際和適當(dāng)?shù)模瑧?yīng)該教育工作人員執(zhí)行這樣的措施。在這個(gè)基礎(chǔ)上，允許工作人員在必要時(shí)采用只在工作桿塔的工作相接地，但必須規(guī)定在這樣的條件下未接地的另二相應(yīng)視作帶電線路。

（3）必須告誡工作人員在工作過程中應(yīng)盡量讓導(dǎo)線上的接地線盡量靠近自己的作業(yè)接觸點(diǎn)，以減低萬一發(fā)生故障時(shí)由于阻抗而增加的電壓。